[發明專利]氣流床氣化系統和方法

在審

• 申請號: 201811377851.2
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109370654A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 張建勝;畢大鵬;袁蘋
• 申請（專利權）人: 清華大學山西清潔能源研究院
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/72;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明公開了氣流床氣化系統和方法，系統包括：第一氣化爐，包括：氣化室，具有第一燒嘴和高溫合成氣出口；輻射廢鍋，與所述氣化室底部相連且與高溫合成氣出口連通，輻射廢鍋內設有水冷壁，水冷壁具有第一進水口和第一蒸汽出口，輻射廢鍋的底部收縮形成粗合成氣出口；激冷室，與所述輻射廢鍋的底部相連，粗合成氣出口延伸至激冷室的液面以下，激冷室具有第一黑水出口、激冷后合成氣出口和出渣口；第二氣化爐，具有第二燒嘴、激冷后合成氣入口、合成氣出口和排渣口；旋風分離器，具有合成氣入口、灰塵出口和除塵后合成氣出口；對流廢鍋，內設有水冷管，水冷管具有第二進水口和第二蒸汽出口，對流廢鍋具有除塵后合成氣入口和換熱后合成氣出口。

技術領域

本發明屬于煤氣化領域，具體而言，本發明涉及氣流床氣化系統和方法。

背景技術

煤氣化技術指的是以煤和水為原料，在氣化爐內與氧氣進行氧化反應，最終獲得合成氣(主要是CO、H₂)的過程，整個過程需要高溫高壓、非均相、流動、傳遞等復雜的物化過程。煤氣化技術是煤炭清潔技術，是煤炭能源轉化技術，是我國可持續發展的能源技術。世界上工業化的煤氣化技術有三種，一是固定床，如Lurgi技術，二是流化床，如高溫溫克勒等，三是氣流床，如GE、多噴嘴對置式氣化技術。

廢鍋流程和激冷流程相比，前者可以拿到一些高位能，后者只能拿到部分低位能，總的效果是前者略優于后者。但是對于一個裝置來說，能效是指整個流程。提高全流程的能量轉換效率，不能只看氣化單元，更重要的是全流程單元的搭配，如何將產出的能量全部利用起來，熱能設計是一個系統，不是一個單元。

因此，現有廢鍋流程工藝有待進一步改進，以提升工藝能效。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種氣流床氣化系統和方法。該系統可合理利用能量，提高熱效率，同時可減少水資源的浪費，提高企業的經濟性。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種氣流床氣化系統，根據本發明的實施例，該系統包括：

第一氣化爐，所述第一氣化爐包括：

氣化室，所述氣化室具有第一燒嘴；

輻射廢鍋，所述輻射廢鍋與所述氣化室底部連通，所述輻射廢鍋內設有水冷壁，所述水冷壁具有第一進水口和第一蒸汽出口，所述輻射廢鍋的底部收縮形成粗合成氣出口；

激冷室，所述激冷室與所述輻射廢鍋的底部相連，所述粗合成氣出口延伸至所述激冷室的液面以下，所述激冷室具有第一黑水出口、激冷后合成氣出口和出渣口；

第二氣化爐，所述第二氣化爐具有第二燒嘴、激冷后合成氣入口、合成氣出口和排渣口，所述激冷后合成氣入口與所述激冷后合成氣出口相連；

旋風分離器，所述旋風分離器具有合成氣入口、灰塵出口和除塵后合成氣出口，所述合成氣入口與所述合成氣出口相連；

對流廢鍋，所述對流廢鍋內設有水冷管，所述水冷管具有第二進水口和第二蒸汽出口，所述對流廢鍋具有除塵后合成氣入口和換熱后合成氣出口，所述除塵后合成氣入口與所述除塵后合成氣出口相連。